Studijni opora - Zaklady montaze - vsb.czprojekty.fs.vsb.cz/459/ucebniopory/Zaklady_montaze.pdf ·...

Vysoká škola báňská – Technická univerzita Ostrava

ZÁKLADY MONTÁŽE učební text

Ing. et Ing. Mgr. Jana PETRŮ, Ph.D.

doc. Ing. Robert ČEP, Ph.D.

Ostrava 2012

Recenze: doc. Ing. Michal HATALA, PhD.

Název: Základy montáže Autor: Ing. et Ing. Mgr. Jana PETRŮ, Ph.D., doc. Ing. Robert ČEP, Ph.D. Vydání: první, 2012 Počet stran: 123 Náklad: 50 Vydavatel a tisk: Fakulta strojní VŠB – TUO Jazyková korektura: nebyla provedena. Určeno pro projekt: Operační program Vzdělávání pro konkurenceschopnost Název: Zvyšování kompetencí studentů technických oborů prostřednictvím modulární inovace studijních programů Číslo: CZ.1.07/2.2.00/15.0459 Realizace: VŠB – Technická univerzita Ostrava Projekt je spolufinancován z prostředků ESF a státního rozpočtu ČR Jana PETRŮ, Robert ČEP © VŠB – Technická univerzita Ostrava ISBN 978-80-248-2773-5

Obsah: 1. POSTAVENÍ MONTÁŽE VE VÝROBNÍM PROCESU A VYMEZENÍ ZÁKLADNÍCH POJMŮ V OBLASTI MONTÁŽE .......................................................................................................... 7

1.1. Montáž a její význam ve strojírenské výrobě ........................................................................ 7 1.2. Vymezení základních pojmů z oblasti montáže ..................................................................... 8

2. TECHNOLOGIČNOST KONSTRUKCE SOUČÁSTEK Z HLEDISKA MONTÁŽE ............... 13 2.1. Pojem technologičnost konstrukce ....................................................................................... 13

2.1.1. Dílčí úlohy řešené při návrhu konstrukce ...................................................................... 14 2.1.2. Technologičnost konstrukce výrobku vzhledem k montáži .......................................... 15

2.2. Vliv konstrukčně-technologické koncepce výrobku na montážní proces ............................ 16 3. ZABEZPEČENÍ VZÁJEMNÉ VYMĚNITELNOSTI SOUČÁSTÍ .............................................. 19

3.1. Analýza rozměrových řetězců .............................................................................................. 19 3.1.1. Rozdělení rozměrových řetězců .................................................................................... 20 3.1.2. Členy rozměrových řetězců ........................................................................................... 21

3.2. Řešení rozměrových řetězců ................................................................................................ 22 3.2.1. Paralelní přímkové rozměrové obvody.......................................................................... 23 3.2.2. Sériové rozměrové obvody ............................................................................................ 23 3.2.3. Rozměrové obvody s kombinovanou vazbou ................................................................ 24

3.3. Metody montáže užívané v praxi ......................................................................................... 29 3.3.1. Metoda úplné vyměnitelnosti součástí .......................................................................... 30 3.3.2. Metoda částečné vyměnitelnosti součástí ...................................................................... 32 3.3.3. Metoda výběrová (selektivní) ........................................................................................ 37 3.3.4. Metoda lícování (úprava na místě) ................................................................................ 40 3.3.5. Metoda kompenzační (pevný člen)................................................................................ 43 3.3.6. Metoda regulační (pohyblivý člen)................................................................................ 44

4. TECHNICKÁ PŘÍPRAVA MONTÁŽE ....................................................................................... 45 4.1. Konstrukční a technologická příprava montáže (KPM) ....................................................... 45

4.1.1. Konstrukční příprava montáže (KPM) .......................................................................... 46 4.1.2. Technologická příprava montáže (TgPM) ..................................................................... 46 Montážní schéma ........................................................................................................................... 46 Technologický postup montáže ..................................................................................................... 47 Procesní list montáže ..................................................................................................................... 49

5. MONTÁŽNÍ SPOJE A JEJICH KLASIFIKACE ......................................................................... 51 5.1. Montážní spoje ..................................................................................................................... 51 5.2. Základní klasifikace montážních spojů ................................................................................ 53

6. KONTROLA TVARU A VZÁJEMNÉ POLOHY SOUČÁSTÍ ................................................... 56 6.1. Rozdělení a značení geometrických tolerancí tvaru a polohy .............................................. 56 6.2. Základní druhy geometrických tolerancí tvaru a polohy ..................................................... 58

6.2.1. Tolerance tvaru .............................................................................................................. 58 6.2.2. Vybrané tolerance polohy .............................................................................................. 61

7. MONTÁŽ ZÁKLADNÍCH SOUČÁSTÍ ...................................................................................... 66 7.1. Montáž typických strojních součástí .................................................................................... 66

7.1.1. Montáž čepů .................................................................................................................. 66 7.1.2. Montáž hřídelů .............................................................................................................. 67 7.1.3. Montáž a demontáž ložisek ........................................................................................... 68 7.1.4. Montáž převodovky ....................................................................................................... 70

8. MONTÁŽNÍ LINKY .................................................................................................................... 72 8.1. Typy montážních linek......................................................................................................... 72 8.2. Příklady prostorového uspořádání montážních linek ........................................................... 74

9. ORIENTAČNÍ MECHANISMY V MONTÁŽNÍM PROCESU .................................................. 79 9.1. Stanovení obecných podmínek ............................................................................................ 80 9.2. Orientace metodou automatického vyhledávání .................................................................. 82 9.3. Orientace bez kontroly vzájemné polohy ............................................................................. 83

10. MONTÁŽNÍ ROBOTY A MANIPULÁTORY ....................................................................... 86 10.1. Vývoj a rozdělení montážních robotů a manipulátorů ......................................................... 86

10.1.1. Generace robotů a manipulátorů.................................................................................... 87 10.1.2. Rozdělení průmyslových robotů a manipulátorů (PRaM) ............................................. 88

10.2. Praktické ukázky využití robotů a manipulátorů v praxi ..................................................... 90 10.2.1. Roboty KUKA ............................................................................................................... 90 10.2.2. Roboty SCARA ............................................................................................................. 91 10.2.3. Nasazení robota při montáži velmi malých součástí ..................................................... 91

11. PROJEKTOVÁNÍ MONTÁŽNÍCH SYSTÉMŮ ..................................................................... 93 11.1. Rozdělení druhů montáže z hlediska organizace ................................................................. 93

11.1.1. Soustředná montáž......................................................................................................... 95 11.1.2. Rozčleněná montáž ........................................................................................................ 95 11.1.3. Proudová montáž ........................................................................................................... 96 11.1.4. Předmětná montáž ......................................................................................................... 97 11.1.5. Linková montáž ............................................................................................................. 97

12. ERGONOMIE V MONTÁŽNÍM PROCESU .......................................................................... 99 12.1. Charakteristika pojmu ergonomie a ergatiky ....................................................................... 99

12.1.1. Cíle a praktické využití ergonomických poznatků ...................................................... 100 12.1.2. Neustálé zlepšování ergonomie na pracovištích .......................................................... 101

12.2. Ergonomické projektování a simulování ........................................................................... 102 12.2.1. Ergonomické analýzy .................................................................................................. 103 12.2.1. Simulace montážního pracoviště ................................................................................. 106

13. VÝVOJOVÉ SMĚRY V INOVACÍCH VÝROBY A MONTÁŽE ....................................... 108 13.1. Vývoj řízení výroby ........................................................................................................... 108

13.1.1. CIM ............................................................................................................................. 110

Při studiu každé kapitoly doporučujeme následující postup:

Čas ke studiu: xx hodin

Na úvod kapitoly je uveden čas potřebný k prostudování látky. Čas je orientační a může vám sloužit jako hrubé vodítko pro rozvržení studia celého předmětu či kapitoly. Někomu se čas může zdát příliš dlouhý, někomu naopak. Jsou studenti, kteří se s touto problematikou ještě nikdy nesetkali a naopak takoví, kteří již v tomto oboru mají bohaté zkušenosti.

Cíl: Po prostudování tohoto odstavce budete umět

popsat ... definovat ... vyřešit ...

Ihned potom jsou uvedeny cíle, kterých máte dosáhnout po prostudování této kapitoly – konkrétní dovednosti, znalosti.

Výklad

Následuje vlastní výklad studované látky, zavedení nových pojmů, jejich vysvětlení, vše doprovázeno obrázky, tabulkami, řešenými příklady, odkazy na animace.

Shrnutí kapitoly

Na závěr kapitoly jsou zopakovány hlavní pojmy, které si v ní máte osvojit. Pokud některému z nich ještě nerozumíte, vraťte se k nim ještě jednou.

Kontrolní otázka

Pro ověření, že jste dobře a úplně látku kapitoly zvládli, máte k dispozici několik teoretických otázek.

Úkol k řešení

Protože většina teoretických pojmů tohoto předmětu má bezprostřední význam a využití v databázové praxi, jsou Vám nakonec předkládány i praktické úlohy k řešení. V nich je hlavní význam předmětu a schopnost aplikovat čerstvě nabyté znalosti při řešení reálných situací hlavním cílem předmětu.

Klí č k řešení

Výsledky zadaných příkladů i teoretických otázek výše jsou uvedeny v závěru učebnice v Klíči k řešení. Používejte je až po vlastním vyřešení úloh, jen tak si samokontrolou ověříte, že jste obsah kapitoly skutečně úplně zvládli.

Úspěšné a příjemné studium s tímto učebním textem Vám přejí autoři.

Jana PETRŮ a Robert ČEP

1. POSTAVENÍ MONTÁŽE VE VÝROBNÍM PROCESU A VYMEZENÍ ZÁKLADNÍCH POJM Ů V OBLASTI

MONTÁŽE

Po úsp ěšném a aktivním absolvování této KAPITOLY

Budete umět:

• Porozumět významu montáže ve strojírenské výrobě.

• Porozumět základním pojmům montážních prací a automatizace montáže.

• Budete umět porozumět požadavkům na kvalitu montáže.

Budete umět

Budete schopni:

• Definovat základní pojmy v oblasti montáže.

Budete schopni

Cílem kapitoly je porozumět základním pojmům z oblasti montážních prací a automatizace montážních prací. Po prostudování by měl student být schopen charakterizovat základní pojmy montáže a automatizace montážních prací.

1.1. Montáž a její význam ve strojírenské výrob ě

Čas ke studiu: 1 hodina

Cíl Po prostudování tohoto odstavce budete umět

Charakterizovat pojem montáže. Popsat význam montáže ve strojírenství.

Porozumět požadavkům na kvalitu montáže.

Výklad

Význam montáže ve strojírenství vyplývá z podílu montáže ve struktuře pracnosti strojírenských výrobků, která činí v průměru 30 až 40 % a také z celkového počtu pracovníků pracujících ve výrobě je v montáži zaměstnáno asi 30 až 50 %. U velkosériové výroby se podíl pracnosti montáže snižuje, což je ovlivněno především propracovaností konstrukce, vyšším stupněm mechanizace a automatizace montážního procesu.

Výrobní proces je často zakončen montáží, při níž se dotvářejí rozhodující předpoklady na spolehlivost a kvalitu výrobku. Prakticky skoro každé strojírenské zařízení se skládá z jednotlivých součástek. Charakteristickým znakem montážních procesů je spojování dvou či více součástek do montážních podskupin, skupin a do vyšších celků. Pro spojování součástek jsou obvykle využívány takové technologie, které zabezpečují přímé spojení bez přídavných součástí nebo materiálů. Kromě vlastního spojování přísluší do montáže obvykle i další činnosti jako je kontrola, mytí, zaběhávání, konzervace, přeprava součástí na pracovišti montáže a další.

Montáž lze charakterizovat jako soubor činností lidí, zařízení a strojů, přičemž vykonáváním činností ve stanoveném pořadí a čase vznikne z jednotlivých součástí a montážních skupin hotový výrobek. Montáž je obvykle závěrečnou fází výrobního procesu ve strojírenské výrobě.

Požadavky na kvalitu montáže jsou rovnocenné požadavkům na montované zařízení. Nekvalitní montáží lze znehodnotit kvalitně a přesně vyrobené součásti. Naopak kvalitní montáží lze technologie výroby součástí zhodnotit a jednoduchými technologickými zásahy se vylučují případné chyby vzniklé při výrobě součástí.

Z tohoto důvodu je třeba se aktivně zabývat problematikou montážních procesů a hledat možnosti ke snižování nákladů s nimi spojenými, např. vhodným konstrukčním návrhem zařízení a jeho členění na jednotlivé montážní skupiny a podskupiny, volbou jednodušších způsobů spojení, volbou takových uložení, aby nebylo nutné lícování, nasazení konstrukčních elementů s určitým stupněm volnosti, používání typizovaných a unifikovaných součástí a jiné.

Shrnutí kapitoly

Montáž, postavení montáže ve strojírenství, požadavky na kvalitu montáže.

Kontrolní otázka

1. Co je to montáž?

2. Jakou úlohu má montáž ve strojírenské výrobě?

3. Na základě jakých ukazatelů je možno posoudit význam montáže ve společnosti?

4. Je možno kvalitní montáží kompenzovat nedostatky při rozměrové přesnosti součástí?

5. Je možno kvalitní montáží kompenzovat nedostatky při tvarové přesnosti součástí?

1.2. Vymezení základních pojm ů z oblasti montáže

Čas ke studiu: 1,5 hodiny


Definovat pojmy z oblasti montáže. Pochopit vazby mezi uvedenými pojmy.

Uvést praktické příklady základních montážních pojmů.

Výklad

Obdobně jako v teorii výrobních technologií se v oblasti montážních prací setkáváme s pojmy jako proces, operace, úsek, úkon, pohyb a postup.

Uvedené pojmy lze charakterizovat následovně:

Montážní proces - podsystém výrobního systému, jehož cílem je montáž výrobků. Montážní proces lze posuzovat z hlediska jeho začlenění do výrobního procesu, jeho funkce a regulačních vlastností.

Montážní operace - ukončená část montážního procesu, která je realizovaná při montáži celku nebo výrobku jedním nebo skupinou dělníků na jednom pracovišti zpravidla bez přestavení montážního zařízení (např. svařování, nýtování, kontrola rozměrů. Montážní operace je základní strukturální jednotkou montážního procesu.

Montážní operace jsou bezesporu velmi pracné a nákladné. V praxi často zabírají až 50 % nákladů. Poměr nákladů na montáž zařízení je významně závislý na technicko-organizační úrovni montáže v podniku. Technicko-organizační úroveň montáže ve strojírenském podniku je zejména ovlivněna:

• Konstruk čním řešením – konstrukcí a navrženou složitostí jednotlivých součástí, funkčních skupin i celých výrobků. Konstrukční řešení ovlivňuje z více než 50 % nejen pracnost montáže, metody vyměnitelnosti montáže, možnosti uplatnění prvků mechanizace a automatizace montáže, organizační uspořádání montážních operací apod.

• Technologií a organizací – z hlediska použitých montážních činností, pracovních a mechanizačních prostředků, organizace a průběhu montáže apod.

• Kvalitou pracovních sil – kvalifikační předpoklady pracovníků, zručnost, zkušenost montérů apod.

• Pracovními podmínkami a prostředím – souhrn vlivů na pracovní prostředí, například teplota, hluk, vlhkost, osvětlení, prašnost atd.

Právě kvalitní konstrukční přípravou společně s technickou a technologickou přípravou lze ovlivnit efektivnost montážního procesu.

Montážní úsek – část operace, která je vykonávána na jednom spoji jedním nástrojem za přibližně stejných technologických podmínek (např. úprava rozměrů na místě na hrubo a úprava rozměrů součástí na místě na čisto).

Montážní úkon – ucelená jednoduchá pracovní činnost dělníka v montážním procesu nebo přípravě výrobku k montáži v rámci úseku (např. upínání součástí do montážního přípravku, zapnutí stroje, apod.).

Montážní pohyb – nejmenší část pracovní činnosti v montážním procese. Jsou dopodrobna popisované zejména v hromadné výrobě (např. uchopit klíč, nasadit klíč, otočit klíčem apod.).

Technologický postup montáže – souhrn operací související se spojováním hotových součástí, (pod)sestav ve výrobek pomocí přípravků, zařízení a nářadí, které odpovídá požadavkům výkresů a technickým podmínkám.

Montážní základna – soubor ploch a prvků součástí, které určují její polohu vzhledem ke druhým dříve sestaveným součástem nebo základním plochám.

Montážní pracovní poloha – část operace provádění při stejné poloze přípravku a montážního prvku.

Montážní schéma – výchozím podkladem pro zpracování technologického postupu montáže. Montážní schéma dává přehled o vzájemném spojení součástí. Dále by z montážního schématu mělo být patrné jaké součásti a v jakém pořadí mají být vzájemně spojovány, rozmístění součástí pro správnou organizaci montáže. Obrázek 1 znázorňuje jednoduché montážní schéma svislé konzolové frézky.

Svislá konzolová

frézka

Stojan

Vřeteník

Konzola

Ovládací panel

Základová deska

Těleso stojanu

Hlavní elektromotor

Převodová skříň

Těleso vřeteníku

Převody

Vřeteno

Těleso konzoly

Posuvový elektromotor

Převodová skříň

Posuvový mechanizmus

Příčný stůl

Podélný stůl

Těleso panelu

Elektroinstalační materiál

Elektrické rozvody

Obr. 1 Montážní schéma svislé konzolové frézky

Shrnutí kapitoly

Montážní proces, montážní operace, montážní úsek, montážní úkon, montážní pohyb, technologický postup montáže, montážní základna, montážní pracovní poloha, montážní schéma.

Kontrolní otázka

1. Co je to montážní proces?

2. Co je to montážní operace?

3. Co je to montážní úsek?

4. Co je to montážní úkon?

5. Co je to montážní pohyb?

6. Co je myšleno pod pojmem technologický postup montáže?

7. Co je myšleno pod pojmem montážní základna?

8. Co je myšleno pod pojmem montážní pracovní poloha?

9. Kolik procent z výrobních nákladů mohou činit náklady na montáž?

10. Čím je ovlivněna technicko-organizační úroveň montáže v podniku z pohledu konstrukčního řešení?

11. Čím je ovlivněna technicko-organizační úroveň montáže v podniku z pohledu technologie a organizace?

12. Čím je ovlivněna technicko-organizační úroveň montáže v podniku z pohledu kvality pracovních sil?

13. Čím je ovlivněna technicko-organizační úroveň montáže v podniku z pohledu pracovních podmínek a prostředí?

14. Co je to montážní schéma?

Úkol k řešení

1. Uveďte, zda se v případě „pájení“ jedná o montážní operaci či montážní úsek.

2. Uveďte, zda se v případě „zakládání součásti do montážního přípravku“ jedná o montážní operaci či montážní úsek.

3. Uveďte, zda se v případě „příčného nalisování součástí s kombinovaným ohřevem a chlazením“ jedná o montážní operaci či montážní úsek.

4. Uveďte, zda se v případě „nasazení klíče na šroub“ jedná o montážní operaci či montážní úsek.

5. Uveďte, zda se v případě „dotažení šroubu momentovým klíče“ jedná o montážní operaci či montážní pohyb.

6. Uveďte, zda se v případě „zapnutí montážního stroje“ jedná o montážní úsek či montážní pohyb.

7. Uveďte, zda se v případě „vypnutí montážního stroje“ jedná o montážní úsek či montážní pohyb.

8. Uveďte případ montážní operace.

9. Uveďte případ montážního úseku.

10. Uveďte případ montážního úkonu.

11. Uveďte případ montážního pohybu.

12. Uveďte, jaké jiné znáte základny mimo montážní.

2. TECHNOLOGIČNOST KONSTRUKCE SOUČÁSTEK Z HLEDISKA MONTÁŽE


Budete umět:

• Charakterizovat pojem technologičnost konstrukce.

• Porozumět základním pravidlům technologičnosti konstrukce ve vztahu k montáži.

Budete umět

Budete schopni:

• Uplatnit pravidla zlepšování technologičnosti výrobků pro automatizovanou montáž.

Budete schopni

Kapitola se zabývá pojmem, doporučeními a přínosy řešení technologičnosti konstrukce z hlediska montáže. Součástí kapitoly jsou popsána kritéria pro posouzení uplatněné technologičnosti konstrukce ve strojírenské praxi.

2.1. Pojem technologi čnost konstrukce



Definovat pojmem technologičnosti konstrukce.

Popsat význam technologičnosti konstrukce z hlediska montáže.

Řešit dílčí úkoly technologičnosti konstrukce.

Výklad

Technologičností konstrukce rozumíme takové konstrukční provedení součástí či výrobků, které zaručuje optimální výrobu při splnění všech jejich funkcí (výrobnost, ekonomika, efektivnost, životnost apod.), požadavků z hlediska jejich výroby (nízká hmotnost, nízké náklady na výrobu při zadané velikosti produkce, výběr vhodných materiálů) a jejich použití (spolehlivost, snadná údržba popř. bezúdržbovost, opravitelnost, ovládání aj.).

Obrázek 2 znázorňuje usnadnění montáže úpravou tvarů součástí.

Obr. 2 Usnadnění montáže úpravou tvarů součástí

Obr. 3 Úprava konstrukce z hlediska montáže

2.1.1. Dílčí úlohy řešené p ři návrhu konstrukce

Z množství dílčích úloh řešených při návrhu konstrukce výrobků jsou nejdůležitější čtyři následující:

• zabezpečení správné funkce mechanismů výrobků;

• vyřešení nejvhodnějších tvarů detailů a konstrukčních skupin výrobků;

• výběr vhodných materiálů a tvarů polotovarů;

• určení ekonomického způsobu výroby a montáže částí, skupin a celků.

2.1.2. Technologi čnost konstrukce výrobku vzhledem k montáži

Podobně jako u technologického postupu výroby je nutno věnovat zvýšenou pozornost požadavkům technologie montáže. Pod pojmem technologičnost konstrukce výrobku z hlediska montáže je zahrnuta taková úprava rozměrů, tvarů, materiálů a dalších parametrů, která vytváří nejnižší pracnost montáže a zhotovení výrobku při zachování, případně zlepšení stávajících jeho funkcí v rámci daných možností výroby.

Konstruktér z pohledu montáže usiluje o minimální počet součástí tvořících celek a stavebnicové uspořádání výrobků. Vhodně zvolená konstrukce součástí umožňuje zjednodušit montážní proces, eliminovat ruční pracoviště a uplatnit mechanizaci a automatizaci. S trendem zvyšujícím se stupněm automatizace montáže se zvyšují i požadavky na technologičnost konstrukce výrobků a přesnost jejich provedení. Montážní náklady mohou v důsledku nevhodné konstrukce součástí výrazně navýšit výrobní náklady konečného výrobku.

Shrnutí kapitoly

Technologičnost konstrukce, Technologičnost konstrukce výrobku vzhledem k montáži.

Kontrolní otázka

1. Co rozumíme pod pojmem technologičnost konstrukce?

2. Co rozumíme pod pojmem technologičnost konstrukce vzhledem k montáži?

3. Proč je v praxi řešena problematika technologičnosti konstrukce?

Úkol k řešení

1. Napište čtyři nejdůležitější úkoly řešené při návrhu konstrukce.

2.2. Vliv konstruk čně-technologické koncepce výrobku na montážní proces

Čas ke studiu: 2 hodiny


Popsat možnosti usnadnění výroby a montáže.

Využívat formy konstrukčně-technologické standardizace.

Zvyšovat úroveň technologičnosti konstrukce ve vztahu k montáži.

Výklad

Při návrhu konstrukčně-technologické koncepce výrobku je třeba současně s finančními a provozními požadavky uvažovat o dostupné technologii výroby i montáže. Je nutná sounáležitost konstruktéra a technologa výroby. Pro účely usnadnění výroby a montáže je všeobecně vhodné:

• využívat formy konstrukčně-technologické standardizace (simplifikace, typizace, unifikace a normalizace), tzn. připouštět pouze nutnou konstrukčně technologickou různorodost, a to jak u součástí, tak i u výrobků a využívat výhody stavebnicového řešení;

• zvyšovat úroveň technologičnosti konstrukce ve vztahu k montáži.

Příkladem pro využití konstrukčně-technologické standardizace v praxi je například zavedení konstrukčně unifikovaných řad obráběcích strojů. Cílem této unifikace je snížení počtu montážních skupin individuální konstrukce na určitý počet unifikovaných montážních skupin. Toto řešení vede ke zvýšení sériovosti výroby součástí a potažmo montážních skupin, snižuje materiálovou a energetickou náročnost výroby, snížení pracnosti a nákladovosti výroby i montáže. Při navrhování konstrukce výrobku z hlediska technologičnosti pro montáž se řeší řada úkolů konstrukčního, technologického a provozního charakteru. Za možnosti zvyšování úrovně technologičnosti konstrukce ve vztahu k montáži lze považovat řešení:

a) z konstrukčního hlediska:

• jednoduchost koncepce výrobku, konstrukčních skupin a sestav;

• minimalizaci počtu součástí pro montážní sestavu výrobků;

• jednoduchost tvaru součásti a jejich úpravy usnadňující montáž;

• stavebnicový charakter výrobku umožňující nezávislou montáž skupin;

• rozčlenění montážního celku nebo výrobku v místě nejjednoduššího spojení;

• rozčlenění výrobku tak, aby pro jeho sestavení a spojení nebyly vyžadovány přizpůsobovací montážní činnosti (dodatečné lícování při montáži na místě, regulování), a to především správnou volbou rozměrových řetězců a jejich tolerancí jednotlivých součástí;

• rozčlenění výrobku tak, aby bylo možno provést montáž v jednou či dvou až třech směrech na sebe kolmých;

• volba tvaru součástí přizpůsobený její orientaci při montáži, pokud možno bez zrakové a hmatové kontroly, tzn. vytvořit vhodné na součásti vhodné plochy pro ustavení, uchopení a upnutí, volit tedy výrazně symetrický nebo nesymetrický s výraznými orientačními značkami;

• navrhování součástí, jejichž těžiště má zabezpečovat stabilitu při manipulaci, orientaci, přepravě apod.;

• účelnost výběru základen, rozměrů, tolerancí a parametrů drsnosti povrchu součástí;

• omezení přizpůsobování uzavíracího členu rozměrového řetězce při montáži zabezpečení pokud možno plné vyměnitelnosti a unifikace součástí;

b) z technologického hlediska:

• zařazení mechanizace a automatizace do montážního procesu;

• zvýšení stupně specializace a integrace montážních pracovišť a procesů;

• vytvoření podmínek pro zlepšení časové a prostorové struktury montáž, například podmínek pro časovou souběžnost v jednotlivých fázích montáže, které především zkrátí průběžnou dobu montáže;

• zkrácení úseku přípravy výroby i doby jejího zavedení;

• umožnění využití vysokoproduktivních metod montáže a její automatizace;

• snížení spotřeby materiálů, energií;

• zabezpečení přesnosti výroby a následné montáže;

c) z provozního hlediska:

• hodnocení provozní spolehlivosti, životnosti výrobků;

• zvýšení jednoduchosti údržby a oprav strojů.

Shrnutí kapitoly

Technologičnost konstrukce z hlediska montáže.

Kontrolní otázka

1. Jaké znáte možnosti zvýšení technologičnosti konstrukce vzhledem k montáži?

Úkol k řešení

1. Uveďte příklad konstrukční možnosti pro zvýšení úrovně technologičnosti konstrukce ve vztahu k montáži.

2. Uveďte příklad technologické možnosti pro zvýšení úrovně technologičnosti konstrukce ve vztahu k montáži.

3. Uveďte příklad provozní možnosti pro zvýšení úrovně technologičnosti konstrukce ve vztahu k montáži.

3. ZABEZPEČENÍ VZÁJEMNÉ VYMĚNITELNOSTI SOUČÁSTÍ


Budete umět:

• Definovat rozměrové obvody.

• Charakterizovat metody montáže v praxi.

Budete umět

Budete schopni:

• Sestavit a vypočítat rozměrové řetězce.

• Uplatnit různé metody podle aplikovatelnosti v praxi.

Budete schopni

Kapitola bude obsahovat analýzu rozměrových obvodů a metody montáže užívané v praxi. Kapitola bude doplněna o praktické aplikace rozměrových obvodů, příklady a úkoly k samostatnému řešení.

3.1. Analýza rozm ěrových řetězců



Definovat rozměrový řetězec. Charakterizovat jednotlivé členy rozměrových řetězců.

Sestavit rozměrový řetězec.

Zakreslit schéma rozměrových řetězců.

Definovat základní typy rozměrových řetězců a vzájemně je rozpoznat.

Výklad

Součásti vstupující do procesu montáže jsou vyrobeny s různou přesností a tolerancí. Při montáži součástí je nutno zajistit jejich vzájemné uspořádání v mezích předepsané přesnosti. Spojení určitých ploch musí zajistit předepsanou vůli, spojení jiných naopak potřebný přesah. Správnou velikost úchylek rozměrů součásti v závislosti na požadované přesnosti spojení či mechanismu lze určit podle teorie řešení rozměrových obvodů.

Rozměrový obvod představuje vzájemně provázaný soubor rozměrů vztahujících se ke dvěma, popř. k několika funkčním plochám součástí nebo několik rozměrových řetězců. Rozměrový obvod tvoří jeden nebo několik rozměrových řetězců. Rozměrový řetězec je uzavřený řetězec vzájemně vázaných rozměrů, které jsou v určité posloupnosti, rozhodující pro vzájemnou polohu ploch či os jedné nebo více součástí. Rozměry jednotlivých součástí jsou členy rozměrového řetězce, tj. rozměry, kdy součet všech členů rozměrového řetězce dává buď celkový požadovaný rozměr, nebo se liší od žádaného celkového rozměru přesahem případně vůlí. Schéma rozměrového řetězce je grafické zobrazení rozměrového řetězce a jedná se vždy o uzavřenou křivku. Cílem řešení rozměrového řetězce je stanovit mezní rozměry nebo mezní úchylky od jmenovitých hodnot dílčích rozměrů podle výrobních nebo konstrukčních požadavků, příp. změnit tolerance tak, aby bylo vyhověno požadavkům technické a montážní dokumentace.

3.1.1. Rozdělení rozm ěrových řetězců

Mezi základní typy rozměrových řetězců patří: • základní rozměrový řetězec – všechny jeho členy mají svou funkci v řešení dané

úlohy;

• odvozený rozměrový řetězec – jedná se o rozměrový řetězec, jehož výchozím členem je jeden ze sestavných členů základního rozměrového řetězce a je tedy svázaný s řetězcem základním;

• konstrukční rozměrový řetězec – rozměrový řetězec sloužící k řešení úlohy pro zajištění přesnosti při konstrukci výrobku;

• technologický rozměrový řetězec – rozměrový řetězec sloužící k řešení úlohy zajištění přesnosti při výrobě výrobku;

• kontrolní rozměrový řetězec – rozměrový řetězec sloužící k řešení úlohy zjištění (změření) hodnot charakterizující přesnost výrobku;

• lineární rozměrový řetězec – řetězec, jehož členy jsou délkové rozměry;

• rovinný rozměrový řetězec – řetězec, jehož členy se nacházejí v jedné nebo několika paralelních rovinách;

• prostorový rozměrový řetězec – rozměrový řetězec, jehož členy se nachází v různoběžných rovinách;

• úhlový rozměrový řetězec – rozměrový řetězec, jehož členy jsou úhlové rozměry;

• paralelně svázaný rozměrový řetězec – rozměrové řetězce, které mají alespoň jeden společný člen;

• sériově svázaný rozměrový řetězec – rozměrové řetězce, které mají jednu společnou základnu;

• kombinovaně svázaný rozměrový řetězec – rozměrové řetězce, které mají společné členy a základny.

Následně budou vybrané typy rozměrových řetězců definovány a schématicky znázorněny dále v textu.

3.1.2. Členy rozm ěrových řetězců

Členy rozměrového řetězce můžeme rozdělit na výchozí, uzavírací a spojovací. V případě výchozích a uzavíracích členů je přesnost rozměrů určena úchylkami od přesnosti všech ostatních členů rozměrového řetězce. Jestliže tímto členem řetězec začíná, nazývá se výchozí, jestliže jím končí, pak je to člen uzavírací. Členy rozměrových řetězců se označují velkými písmeny latinské abecedy (A, B, C…). Rozměrové obvody se skládají ze členů, které mohou být:

- dílčí sestavné členy , kde i = 1, 2, 3 … n – jsou členy rozměrového obvodu, které jsou ve funkčním vztahu k uzavírajícímu členu. Spojovací členy jsou všechny ostatní členy řetězce kromě členu uzavíracího či kompenzačního. Přesnost rozměrů dílčích sestavných členů má vliv na změnu přesnosti rozměru uzavíracího členu.

Dílčí spojovací členy můžeme dále rozdělit na: i. zvětšující dílčí členy – členy rozměrového obvodu, při jejich

zvětšování (zmenšování) se uzavírající člen rozměrového obvodu zvětšuje (zmenšuje);

ii. zmenšující dílčí členy – označujeme tak členy, při jejich zvětšování (zmenšování) se uzavírající člen rozměrového obvodu zmenšuje (zvětšuje);

- uzavírací člen – člen rozměrového obvodu, jehož hodnota je výchozí veličinou při zadání řešené úlohy anebo je konečnou hledanou veličinou při řešení rozměrového obvodu. Uzavírací člen je výsledný rozměr, který se na výkrese kótuje jako informativní, nebo je to montážní výsledný rozměr, který vychází jako součet rozměrů jednotlivých součástek, nebo je vůlí, přesahem, geometrickou tolerancí apod.

- kompenzační člen – člen rozměrového obvodu, jehož změnou se dosáhne požadovaná přesnost uzavírajícího členu ;

- společný člen , , kde i = 1, 2, 3 … n – je označen symboly řetězců, do kterých přísluší. Jedná se o člen spolupůsobící v několika rozměrových řetězcích současně.

- nezávislý člen , kde i = 1, 2, 3 … n – je sestavný člen, jehož hodnota nezávisí na hodnotě jiného sestavného členu.

- závislý člen , kde i = 1, 2, 3 … n – je sestavný člen, jehož hodnota funkčně nebo korelačně závisí na hodnotě jiného sestavného členu.

V každém rozměrovém obvodu jsou vždy nejméně dva dílčí spojovací členy a jeden uzavírací člen . Uzavírací členy jsou zpravidla nezakótované rozměry na konstrukčních výkresech součástí, případně jsou uvedeny jako informativní rozměry v oblých závorkách.

Shrnutí kapitoly

Rozměrový obvod, rozměrový řetězec, schéma rozměrového řetězce, dílčí sestavné členy, uzavírací člen, zvětšující člen, zmenšující člen, kompenzační člen, společný člen, nezávislý člen, závislý člen.

Kontrolní otázka

1. Co je to rozměrový řetězec?

2. Co je to schéma rozměrového řetězce?

3. Co je to uzavírací člen?

4. Co je to kompenzační člen?

5. Může nastat případ, kdy je schéma rozměrového řetězce otevřenou křivkou?

3.2. Řešení rozm ěrových řetězců



Základní vzorce pro výpočet přímkových (lineárních) rozměrových řetězců. Rozlišit základní typy přímkových rozměrových řetězců.

Výklad

Kapitola se zabývá řešením rozměrových řetězců podle základních vzorců pro výpočet přímkových a rovinných rozměrových řetězců. V kapitole je uvedeno množství řešených příkladů na rozměrové řetězce. Kapitola je zakončena úlohami, na kterých je možno prostudovanou učební látku procvičit výpočty. Výsledky řešených úloh jsou umístěny na konci této učební opory. Při řešení rozměrových obvodů se vypočítávají mezní rozměry nebo jmenovité rozměry a tolerance členů podle funkčních, montážních a výrobních požadavků. Řešíme zpravidla dva typy úloh, a to:

• kontrolní úlohy – určují se rozměry a mezní úchylky uzavíracího členu na základě známých rozměrů a tolerancí dílčích členů, při těchto úlohách se ověřuje správnost příslušného konstrukčního řešení;

• konstrukční úlohy – určují se rozměry a mezní úchylky dílčích členů na základě rozměrů a tolerance uzavíracího členu. Jedná se o úlohy, které jsou řešeny při konstruování a navrhování montážních skupin.

Podle zvolené metody montáže výrobku jsou použité příslušné vzorce pro výpočty. Metody montáže budou uvedeny i s řešenými příklady v následující kapitole. Pro výpočty rozměrových obvodů budou dále uvedeny:

• základní vzorce pro výpočet přímkových rozměrových obvodů;

• základní vzorce pro výpočet prostorových rozměrových obvodů.

Montážní celek se může skládat z více přímkových rozměrových řetězců. Jednotlivé členy různých přímkových řetězců označujeme rozdílnými velkými písmeny abecedy například A, B, C atd. Mezi jednotlivými řetězci může existovat spojovací člen, kterým je daná vazba mezi řetězci. Rozlišujeme přímkové (lineární) rozměrové řetězce podle vzájemné vazby na paralelní přímkové, sériové a kombinované rozměrové obvody.

3.2.1. Paralelní p římkové rozm ěrové obvody

Obrázek 4 demonstruje vzájemné vazby mezi řetězci a jejich spojovací členy (na uvedeném obrázku jsou spojovacími členy A2 = B1, B2 = C1, C2 = D1, D2 = E1).

Obr. 4 Paralelní přímkový rozměrový obvod

3.2.2. Sériové rozm ěrové obvody

Obrázek 5 demonstruje vznik vzájemné vazby společnou základnou 1 a společnou základnou 2.

Obr. 5 Sériový rozměrový obvod

3.2.3. Rozměrové obvody s kombinovanou vazbou

Obrázek 6Chyba! Nenalezen zdroj odkazů. demonstruje rozměrové obvody s kombinovanou vazbou, kde lze nalézt paralelní i sériové vazby.

Obr. 6 Rozměrový obvod s kombinovanou vazbou Při řešení přímkových řetězců metodou úplné zaměnitelnosti využíváme vzorce: Jmenovitý rozměr uzavíracího členu – pro výpočet jmenovité hodnoty uzavíracího členu lineárního řetězce obecně platí:

kde m je počet všech zvětšujících členů a n je počet všech dílčích členů řetězce. Uzavírací člen uvažujeme zvlášť jako samostatný člen. Pak je součet jmenovitých rozměrů všech zvětšujících členů řetězce a je součtem jmenovitých rozměrů všech zmenšujících členů řetězce. Tolerance uzavíracího členu – vypočte se jako součet tolerancí všech členů lineárního řetězce:

Z výše uvedené rovnice vyplývá, že se zvětšujícím se počtem členů v rozměrovém řetězci roste počet sčítanců , což má za následek buď zmenšování tolerance jednotlivých členů řetězce tak, aby tolerance závěrečného členu zůstala konstantní, nebo při zachování hodnot tolerancí jednotlivých členů ke zvětšování tolerance závěrečného členu. Je nutno vést v patrnosti, že všechny tolerance jsou vždy kladná čísla. Pro lineární obvody platí, že tolerance uzavíracího členu je dána rozdílem maximální

a minimální hodnoty uzavíracího členu a rovná se součtu tolerancí všech členů řetězce:

Tolerance dílčího členu – pro výpočet tolerance dílčího členu lze využít vztah:

Dolní mezní rozměr uzavíracího členu - minimální hodnotu uzavíracího členu lze vypočíst dosazením minimálních rozměrů všech zvětšujících členů a odečtením maximálních rozměrů všech zmenšujících členů:

Horní mezní rozměr uzavíracího členu - maximální hodnotu uzavíracího členu lze vypočíst dosazením maximálních rozměrů všech zvětšujících členů a odečtením minimálních rozměrů všech zmenšujících členů:

Dolní úchylka uzavíracího členu :

Horní úchylka uzavíracího členu :

Do uvedených vzorců pro výpočet a jsou dosazovány všechny hodnoty úchylek dílčích členů s jejich příslušnými znaménky, tzn. kladné či záporné.

Výpočtové rozměry uzavírajícího členu a dílčího členu je možno schematicky znázornit viz obrázek 7 a obrázek 8.

Obr. 7 Znázornění parametrů uzavíracího členu rozměrového řetězce

Obr. 8 Znázornění parametrů dílčího členu rozměrového řetězce Z popsané analýzy rozměrových obvodů plyne pravidlo nejkratší řady. Dílčí úlohy řešení přesnosti vzájemné polohy ploch a os jednotlivých součástí je nutno stejně jako při obrábění dílce řešit aplikací rozměrových řetězců s minimálním počtem členů.

Řešený příklad

Stanovte jmenovitý rozměr a mezní úchylky uzavírajícího členu rozměrového obvodu. Obrázek

9 níže znázorňuje schéma přímého rozměrového obvodu, rozměry členů jsou mm,

mm, mm, mm.

A1 A3A2

AUA4

A1 A3A2

A4 AU

Obr. 9 Příklad přímkového rozměrového řetězce Jmenovitý rozměr uzavíracího členu :

Tolerance uzavíracího členu :

mm

Dolní mezní rozměr uzavíracího členu :

Horní mezní rozměr uzavíracího členu :

Dolní úchylka uzavíracího členu :

popřípadě je možno využít vzorce:

Horní úchylka uzavíracího členu :

popřípadě je možno využít vzorce:

Vypočtený rozměr uzavírajícího členu lze zapsat ve tvaru:

Shrnutí kapitoly

Paralelní přímkový rozměrový obvod, sériový rozměrový obvod, rozměrový obvod s kombinovanou vazbou.

Kontrolní otázka

1. Co je to paralelní přímkový obvod?

2. Co je to sériový obvod?

3. Co je to rozměrový obvod s kombinovanou vazbou?

Úkol k řešení

1. Vypočtěte jmenovitý rozměr a mezní úchylky uzavírajícího členu rozměrového

obvodu Obrázek 9 znázorňuje schéma přímého rozměrového obvodu, přičemž

tabulka níže uvádí rozměry a mezní úchylky dílčích členů rozměrového řetězce.

Tab. 1 Rozměry a mezní úchylky dílčích členů přímkového rozměrového řetězce

Číslo zadání Zadané rozměry členů řetězce

A1 A2 A3 A4 I A1 SA1 I A2 SA2 I A3 SA3 I A4 SA4

1 20 31 28 65 -0,25 0 -0,1 0,1 -0,1 0,15 -0,15 0,2 2 22 34 30 67 -0,25 0 -0,1 0,1 -0,1 0,15 -0,15 0,2

3 24 37 32 69 -0,2 0 -0,1 0,1 -0,1 0,15 -0,15 0,2

4 26 40 34 71 -0,2 0 -0,1 0,1 -0,1 0,15 -0,15 0,2

5 28 43 36 73 -0,2 0 -0,1 0,1 -0,1 0,15 -0,15 0,2

6 30 46 38 75 -0,1 0 -0,15 0,15 -0,1 0,1 -0,1 0,2

7 32 49 40 77 -0,1 0 -0,02 0,15 -0,1 0,1 -0,1 0,2

8 34 52 42 79 -0,1 0 -0,02 0,15 -0,1 0,1 -0,1 0,2

9 36 55 44 81 -0,1 0 -0,02 0,15 -0,1 0,1 -0,1 0,2

10 38 58 46 83 -0,1 0 -0,02 0,15 -0,1 0,1 -0,1 0,2

3.3. Metody montáže užívané v praxi

Kapitola se zabývá jednotlivými metodami montáže a jejich vazbou na předepsanou přesnost výroby. Přesnost výroby se významnou měrou podílí na celkových nákladech výroby. Pro každou metodu montáže je uveden praktický příklad výpočtu.



Definovat úplnou vyměnitelnost součástí, částečnou vyměnitelnost součástí,

výběrovou metodu, kompenzační, regulační a metodu lícování.

Uvést praktické příklady použití metod montáže.

Výklad

Předepsanou přesnost při montáži součástí lze zajistit níže popsanými způsoby montáže. Volba metody řešení rozměrových řetězců je určena konstrukčními zvláštnostmi součástí a druhem výroby. Způsoby řešení těchto řetězců, které ovlivňují metody montáže, jsou následující:

• úplná vyměnitelnost součástí;

• částečná vyměnitelnost součástí;

• výběr (selekce) součástí;

• kompenzační (pevný člen);

• regulační (pohyblivý člen);

• lícování (úprava).

3.3.1. Metoda úplné vym ěnitelnosti sou částí

Tato metoda umožňuje montáž všech součástí, které tvoří jednotlivé členy rozměrového řetězce zhotovených v předepsaných rozměrech a tolerancích bez předchozího výběru či přizpůsobení a plně zabezpečuje přesnost uzavíracího členu. Při použití této metody musí jednotlivé součásti vstupující do montážního procesu být vyrobeny s takovou přesností, aby byla dosažena požadovaná přesnost smontovaného celku při jakémkoliv náhodném výběru. To vyžaduje výrobu součástí v úzkých tolerancích. Montáž na základě úplné vyměnitelnosti součástí může být organizována v hromadné a velkosériové výrobě. Mezi výhody této metody montáže patří jednoduchá technologická příprava montáže (členění, mechanizování montážních prací, normování práce), jednoduchá a hospodárná montáž (bez výběru a přizpůsobování, nižší kvalifikace pracovní síly, stabilní čas montáže), snadná mechanizace a automatizace montáže, možnost kooperace výroby, jednoduchá údržba a opravy výrobku na základě vyměnitelných náhradních dílů, snadné vybavení náhradními díly. Nevýhodou metody je naopak zvyšující se nároky na přesnější výrobní metody, přípravky a měřidla, delší výrobní časy a s tím související zvyšování nákladů na výrobu součástí s požadovanou přesností. Rozměrový obvod při uplatnění metody úplné vyměnitelnosti řešíme podle příkladu níže.

Řešený příklad

Určete vzdálenosti mezi čelem koncové části spojovacího sloupku a vnější plochou levé desky. Obrázek níže znázorňuje nákres řešené sestavy.

Obr. 10 Určení hodnoty AU při spojení dvou desek sloupku Jmenovitý rozměr uzavíracího členu :

Výpočet tolerance členů : Tolerance členu Tolerance členu

Tolerance členu Tolerance členu Tolerance uzavíracího členu :

mm

Poloviční tolerance uzavíracího členu :

Vypočtený rozměr uzavíracího členu lze zapsat ve tvaru :

Maximální rozměr závěrného členu :

Minimální rozměr závěrného členu :

3.3.2. Metoda částečné vym ěnitelnosti sou částí

Metoda částečné vyměnitelnosti součástí vychází z úvahy, že skutečné rozměry každého členu rozměrového řetězce (i závěrného) jsou vlivem nahodilých chyb rozložených v celé šíři tolerančního pole, ale s rozdílnou četností výskytu, tj. krajní hodnoty jsou méně početné než střední. Využíváním poznatků z teorie pravděpodobnosti lze rozšiřovat tolerance všech členů rozměrového řetězce, přestože nebude změněna zadaná tolerance uzavíracího členu, tzn. beze změny přesnosti montáže. Tato metoda řešení rozměrových řetězců umožňuje rozšiřovat tolerance jednotlivých členů, a to zvláště tam, kde se zadané tolerance ukazují jako neekonomické. U této metody bývá splněna podmínka požadované přesnosti smontovaného celku s jistou pravděpodobností. Jisté procento spojení tuto podmínku nesplňuje a musí být při kontrole vyřazeno nebo za určitých podmínek dodatečně upraveno. Metoda však umožňuje levnější výrobu součástí v širších tolerančních polích, než vyžaduje metoda úplné vyměnitelnosti. Je málo pravděpodobné, že by se rozměry všech součástí řetězce nacházely blízko jednoho nebo druhého mezního rozměru jednotlivých členů. V praxi se podle zákona normálních rozdělení rozměry všech členů nacházejí v určitém rozptylu. Dále je zřejmé, že pravděpodobnost vzájemného setkání extrémních rozměrů klesá se zvětšujícím se počtem členů v řetězci. Navíc čím větší je počet jednotlivých členů, tím u nich může být stanovena širší tolerance. Součásti jsou v rámci této metody vyráběny ve větších tolerancích a vymezení vůle či přesahu se řeší výpočtem, který bere v úvahu riziko, že stanovených hodnot nebude dosaženo. Výhodou metody částečné vyměnitelnosti je možnost volby větších tolerancí součástí (snižování výrobních nákladů), jednoduchá a hospodárná montáž. Nutnost zřízení pracovních míst pro případné dolícování součástí, jejichž tolerance náhodně nevyhovují rozměrovému řetězci, patří ke stěžejním nevýhodám. Vhodné je vybavit automatické montážní stroje zařízením na měření úchylek a blokovacím zařízením pro vyřazení nevyhovujících součástí. Řešení rozměrových obvodů při částečné vyměnitelnosti se využívá znalosti teorie pravděpodobnosti, což umožňuje rozšiřování tolerančního pole všech členů obvodu a tím

zhospodárnění výroby. Skutečné rozměry všech členů řetězce se nachází v oblasti rozptylu podle zákona normálního rozdělení. Kvalitu výroby součástí tedy charakterizuje poloha skutečného rozměru vůči jmenovitému a forma příslušné křivky každého člena. Z aplikace teorie pravděpodobnosti na strojírenskou výrobu vyplývá, že rozměrovou přesnost výroby strojních součástí charakterizuje poloha daného rozměru a forma křivky normálního rozdělení každého členu řetězce, což umožňuje:

• střední aritmetická úchylka od jmenovitého rozměru J;

• střední kvadratická úchylka ;

• šířka rozptylu .

Střední aritmetická úchylka Xi od jmenovitého rozměru J – udává střed křivky rozptylu, tj. střed tolerančního pole. Vlivem systematických chyb na technologický proces nemusí úchylka Xi být shodná s tímto středem. Odklon středu křivky je dán rozdílem Xmax - Xmin, který je totožná s veličinou 3 σi. Hodnota rozdílu je výsledkem vlivu náhodných chyb σi. Níže uvedený obrázek znázorňuje polohu tolerančního pole a tvar i polohu křivky rozptylu. Střed i poloha křivky se odvozují od jmenovitého rozměru součásti. Souřadnice středu skutečné křivky rozptylu se liší o hodnotu:

kde

– souřadnice středu tolerančního pole i-tého členu řetězce vzhledem ke jmenovitému rozměru,

– součinitel asymetrie křivky rozptylu i-tého členu řetězce, – polovina tolerančního pole i-tého členu řetězce.

Je-li , je křivka rozptylu symetrická podle středu tolerančního pole a souřadnice . Je-li navíc = 0, je střed tolerančního pole totožný s normálním rozměrem.

Obr. 11 Křivka normálního rozdělení uzavíracího členu

Souřadnice středu tolerančního pole uzavíracího členu od jmenovitého rozměru:

Střední kvadratická úchylka uzavíracího členu řetězce je dána součtem kvadrátů chyb všech členů řetězce :

Polovinu tolerančního pole uzavíracího členu vypočteme jako součet kvadrátů polovin tolerančního pole všech členů řetězce spolu s kvadráty součinitele relativního rozptylu :

Součinitel relativního rozptylu rozměrů jednotlivých členů řetězce , který vyjadřuje vztah střední kvadratické úchylky a šířce rozptylu vypočteme:

Popřípadě je možno využít vzorec pro výpočet součinitele relativního rozptylu rozměrů jednotlivých členů řetězce :

kde je rovno šířce rozptylu toleranci daného členu řetězce:

Horní mezní úchylky uzavíracího členu řetězce - pro výpočet horní mezní úchylky uzavíracího členu řetězce lze postupovat podle rovnice:

=

Dolní mezní úchylky uzavíracího členu řetězce - pro výpočet dolní mezní úchylky uzavíracího členu řetězce lze postupovat podle rovnice:

=

Tolerance uzavíracího členu

Uzavírací člen bude mít rozměr

Řešený příklad

Stanovte toleranci zdvihu N pístu čerpadla, která podle technických požadavků by neměla překročit hodnotu tolerančního pole 3 mm. Obrázek níže znázorňuje nákres řešené sestavy.

Obr. 12 Nákres pístu Určíme souřadnice středů tolerančních polí dílčích členů řetězce od jmenovitého rozměru, přičemž křivka je v daném případě symetrická, takže a .

Určíme poloviny tolerančních polí dílčích členů řetězce:

Při výpočtu tolerance uzavíracího členu jsou členy a zvětšující členy a zmenšující. Pro výpočet zdvihu pístu N jsou členy řetězce a zvětšující a zmenšující. Mezní úchylky uzavíracího členu řetězce - pro výpočet horní mezní úchylky uzavíracího členu řetězce lze postupovat podle rovnice:

=

=

Mezní úchylky uzavíracího členu řetězce - pro výpočet horní mezní úchylky uzavíracího členu řetězce lze postupovat podle rovnice:

=

=

Celkový horní mezní rozměr

Celkový dolní mezní rozměr :

Pro srovnání bude proveden výpočet metodou prostého součtu tolerancí členů: Jmenovitý rozměr členu :



Jmenovitý rozměr členu N:



Tolerance zdvihu čerpadla :

Z výpočtu vyplývá, že toleranční pole zdvihu pístu je menší než 3 mm a odpovídá tedy technickým požadavkům. Při porovnání obou metod výpočtu rozměrových obvodů je zřejmé, že pravděpodobná úchylka je menší při výpočtu částečné vyměnitelnosti součástí než při výpočtu metodou úplné vyměnitelnosti součástí. Uvolněním tolerancí celého řetězce umožňuje metoda částečné vyměnitelnosti zlevnit výrobu členů řetězce.

3.3.3. Metoda výb ěrová (selektivní)

Tato metoda je užívána tehdy, je-li požadovaná vůle nebo přesah vzhledem k pracovním podmínkám tak malá, že je z technologického hlediska obtížné dodržet tolerance hlavních rozměrů součásti. V tomto případě se součásti zhotovují s většími tolerancemi a předepsané přesnosti celku se dosahuje přesným měřením a příslušnou volbou vnějších a vnitřních součástí. Volba se usnadňuje rozdělením součástí do skupin podle jejich skutečných rozměrů. Dané skupiny se vytvoří rozdělením tolerančních polí spojovaných součástí na stejný počet dílů. Metoda se dělí na montáž s předběžným výběrem součástí do rozměrových skupin, a to s úplným výběrem (třídění všech součástí) a částečným (třídění vybraných součástí) výběrem. V tomto případě bývají součásti vyráběny v širších tolerancích, než vyžaduje přesnost smontovaného celku. Požadované přesnosti dosahujeme roztříděním součástí do rozměrových skupin. Určitým nedostatkem selektivní metody je skutečnost, že počty součástí v odpovídajících skupinách nemusí být stejné a tak zbývá určité procento součástí, pro které nemáme na skladu odpovídající součást. Proto se tato metoda uplatňuje zejména ve velkosériové a hromadné výrobě, kdy je podíl nesrovnatelností nepatrný.

Nevýhoda metody spočívá ve vyšší rozpracovanosti montáže (četnost výskytu jednotlivých rozměrů součástí vhodných k montáži není vždy stejná) a v nutnosti měření všech součástí při jejich třídění do skupin. Charakteristickými příklady užití metody mohou být valivá ložiska, vstřikovací čerpadla, montáž pístních čepů s písty, montáž kroužků a pístů s válci motorů apod. Stanovení počtu rozměrových skupin n:

kde: - toleranční pole díry [mm];

- toleranční pole hřídele [mm]; a - toleranční pole skupiny děr [mm]; b - toleranční pole skupiny hřídelů [mm]. Výpočet tolerančního pole skupiny děr a:

kde: - předepsaná provozní vůle (uzavírací člen řetězce) [mm];

- minimální možná vůle [mm]. Výpočet tolerančního pole skupiny hřídelů b:

kde: - předepsaná provozní vůle (uzavírací člen řetězce) [mm];

- minimální možná vůle [mm]; Maximální vůle uložení

Minimální vůle uložení

a

AU

b

AU

TD

Δm

inT

H

Δm

ax

Obr. 13 Schéma výběrové metody montáže V případě, že v některých skupinách chybí odpovídající protikusy, usměrňuje se průběh křivek četnosti tak, že se po určitý čas výroby předepíše úzká tolerance odpovídající těm skupinám součástí, kde je četnost výskytu rozměrů proti očekávání nedostatečná nebo součásti těchto rozměrů chybí. Četnost dosažených rozměrů se řídí zákonem normálního rozdělení, přesto se však v praxi stává, že se v některých skupinách potřebný počet součástí nedostává. V těchto případech je nutno usměrnit průběh křivek četnosti tak, že se o určitý čas výroby předepíše úzká tolerance odpovídající těm skupinám součástí, jejichž četnost výskytu rozměrů je nedostatečná nebo chybí. V praxi bývá tohoto způsobu použito např. při výrobě válců a pístů spalovacích motorů, elementů valivých ložisek.

Řešený příklad

Stanovte počet rozměrových skupin n, je-li jmenovitý průměr spojení D = 50 mm, předepsaná vůle Skutečné uložení vykazuje max∆ = 0,9 mm při tolerančním poli díry i hřídele = = 0,41 mm. Obrázek níže znázorňuje uvedený příklad.

a

AU

= 0

,6

b

TD

= 0

,41

Δm

inT

H=

0,4

1

Δm

ax =

0,9

Obr. 14 Určení počtu rozměrových skupin při výběrové metodě Výpočet minimální možné vůle :

Výpočet tolerančního pole skupiny děr a:

Stanovení počtu rozměrových skupin n:

Pak se navrátíme zpět k výpočtu tolerančního pole děr a:

Maximální vůle uložení

Minimální vůle uložení

3.3.4. Metoda lícování (úprava na míst ě)

Tato metoda se používá v případech, kdy funkční požadavky na mechanismus zaručí pouze taková přesnost, kterou není možné ekonomicky dosáhnout při dané úrovni výroby. Součásti jsou vyrobeny s ekonomicky přípustnými rozšířenými tolerancemi a přesnosti mechanismu se pak dosáhne dodatečným přilícováním jednoho z předem vybraných součástí. Součást, u které se změnou jejího rozměru dosáhne konečné přesnosti spojení, se nazývá vyrovnávací neboli kompenzační. Přilícování se provádí pilováním, smirkováním, zaškrabáváním, broušením nebo leštěním.

Metodu lícování nazýváme také jako kompenzátor technologický. Výsledné přesnosti smontovaného celku dosahujeme změnou rozměru jedné nebo několika předem zvolených součástí. To předpokládá zařazení operace výrobního charakteru do montážního postupu. Výhoda metody spočívá v dosažení předepsané přesnosti montáže při poměrně širokých tolerancích všech členů spojení a oproti jiným metodám nižších nákladech na strojní vybavení. Nevýhodou metody jsou dodatečné přizpůsobovací práce na montáži a potřeba vyšší kvalifikace dělníků, kteří tyto práce provádějí. Metoda lícování je používána v kusové a malosériové výrobě a při opravách strojů.

Řešený příklad

Stanovte podmínky, kdy je nutno přizpůsobit plochu 1 a kdy plochu 2 ve spoji na upínce.

Obr. 15 Stanovení podmínek pro přizpůsobení ploch ve spoji Předepsaná provozní vůle mezi upínkou (1) a saněmi (2) pohybovala v rozmezí 0,1 až 0,3 mm. Rozdělení všech členů řetězce považujeme za normální. Jmenovitý rozměr členu :

Při výpočtu tolerance uzavíracího členu jsou členy a zvětšující členy, a zmenšující. Nejprve vypočteme dolní a horní mezní rozměr uzavíracího členu metodou úplné vyměnitelnosti: Dolní mezní rozměr uzavíracího členu :


Dále určíme souřadnice středů tolerančních polí dílčích členů řetězce od jmenovitého rozměru, přičemž křivka je v daném případě symetrická, takže a .

Určíme poloviny tolerančních polí dílčích členů řetězce:

Hodnota souřadnice středu tolerančního pole uzavíracího členu

:

Hodnota poloviny tolerančního pole uzavíracího členu

:

Uzavírací člen bude mít rozměr

Tolerance uzavíracího členu

Horní mezní úchylky uzavíracího členu řetězce - pro výpočet horní mezní úchylky uzavíracího členu řetězce lze postupovat podle rovnice:

= =

Dolní mezní úchylky uzavíracího členu řetězce - pro výpočet dolní mezní úchylky uzavíracího členu řetězce lze postupovat podle rovnice:

= =

Plocha 1 bude obrobena o 0,1 mm v případě, že = 0,01 až 0,1 mm. Plocha 2 bude obrobena o 0,2 mm v případě, že = 0,3 až 0,49 mm.

3.3.5. Metoda kompenza ční (pevný člen)

Metoda kompenzační využívá možnosti dosažení tolerance závěrného členu, a to vložením určitého počtu kompenzačních prvků do rozměrového řetězce. Vůle se vymezí vložením pevného kompenzátoru potřebných rozměrů. Kompenzátory konstrukční jsou buď pevné (vložky, distanční kroužky apod.) nebo stavitelné. Používá se v případech, kdy pracovní podmínky umožňují ekonomicky zabezpečit požadovanou přesnost smontovaného celku přímo ve výrobním procesu. Součásti se vyrábějí s rozšířenými tolerancemi. Požadované přesnosti celku dosazujeme vložením kompenzátoru (součásti nebo dílu), jehož rozměr je pevný nebo stavitelný (v případě metody regulační) v určitém předem stanoveném rozsahu. Výhoda metody je především v odstranění dodatečného přizpůsobování závěrných členů rozměrového řetězce. Nevýhodou je zvýšení počtu členů řetězce. Metoda se využívá zejména v kusové a malosériové výroba v případech, kdy přizpůsobovací práce na montáži by byly značně nákladné. Hodnota kompenzace Kδ se stanoví ze vztahu:

kde: - poloviční tolerance uzavíracího členu při rozšířených tolerancích všech členů řetězce;

- předepsaná poloviční tolerance uzavíracího členu při původních tolerancí; - hodnota rozšířených polovičních tolerancí členů řetězce .

Pro vkládané kompenzátory se stanoví počet kompenzačních stupňů. Stanovení počtu kompenzačních stupňů M (přijímá se obvykle sudá hodnota):

3.3.6. Metoda regula ční (pohyblivý člen)

Metoda je založena na obdobném principu jako metoda kompenzační a tudíž využívá možnosti dosažení tolerance závěrného členu, a to změnou polohy určeného členu rozměrového řetězce (tzv. pohyblivý konstrukční kompenzátor). Pohyblivou kompenzační součástí může být např. stavěcí lišty, klín ve vodících saních soustruhu, mechanizmus regulace polohy vnějšího kroužku válečkového ložiska apod. Výhody a nevýhody metody jsou obdobné jako u metody kompenzační.

Obr. 16 Příklad pohyblivého konstrukčního kompenzátoru

Shrnutí kapitoly

Metoda úplné vyměnitelnosti součástí, metoda částečné vyměnitelnosti součástí, metoda výběrová (selektivní), metoda lícování (úprava na místě), metoda kompenzační (pevný člen), metoda regulační (pohyblivý člen).

Kontrolní otázka

1. Uveďte praktický příklad použití metody úplné vyměnitelnosti součástí v praxi?

2. Uveďte praktický příklad použití metody částečné vyměnitelnosti součástí v praxi?

3. Uveďte praktický příklad použití metody výběrové v praxi?

4. Uveďte praktický příklad použití metody kompenzační v praxi?

5. Uveďte praktický příklad použití metody regulační v praxi?

6. Uveďte praktický příklad použití metody lícovací v praxi?

4. TECHNICKÁ PŘÍPRAVA MONTÁŽE


Budete umět:

• Budete schopni definovat technickou přípravu montáže.

• Budete schopni definovat konstrukční přípravu montáže.

• Budete schopni definovat technologickou přípravu montáže.

Budete umět

Budete schopni:

• Navrhnout jednoduché schéma montáže.

• Stanovit náležitosti montážního postupu.

• Sestavit procesní list.

Budete schopni

Obdobně jako při přípravě výroby součásti musí i zadání montážního postupu nutně obsahovat informace o předpokládaném objemu výroby. Zadáním množství produkce v čase, které obecně ovlivňuje technologický postup a technickoorganizační formu montáže.

Technická příprava montáže (TPM) se skládá z:

• konstrukční přípravy montáže (KPM) a

• technologické přípravy montáže (TgPM).

4.1. Konstruk ční a technologická p říprava montáže (KPM)



Popsat konstrukční přípravu montáže. Popsat možnosti technologické přípravy montáže a potřebnou dokumentaci pro montáž.

Výklad

4.1.1. Konstruk ční p říprava montáže (KPM) Konstruk ční příprava montáže (KPM) je určena výkresem sestav, podsestav, součástí a příslušným kusovníkem obsahující následující konstrukční charakteristiky montážní jednotky:

• konečný tvar a vnější rozměry;

• rozdělení do montážních skupin a podskupin;

• základní součásti včetně spojovacích součástí;

• počet, druh a označení spojů;

• výsledné funkční rozměry montážních skupin a celků;

• zvláštní požadavky na montáž aj.

Součástí výrobní dokumentace má být kusovník. Z kusovníku má být patrné, jaké součásti a skupiny a v jakých množstvích jsou potřebné k zhotovení montážní jednotky. Každý kusovník by měl obsahovat:

• číslo vyšší součásti (označení kusovníku),

• číslo nižší součásti,

• údaje o množství,

• pozice (pomocný údaj).

4.1.2. Technologická p říprava montáže (TgPM) Technologická příprava montáže (TgPM) vychází z konstrukčních podkladů (výkresy sestav, podsestav, součástí; kusovníky).

Podle složitosti a členění výrobku obsahuje technologická dokumentace obvykle:

• montážní schéma,

• technologický postup montáže,

• procesní list montáže.

Montážní schéma

Z hlediska montáže se každý složitější strojírenský výrobek člení do tzv. montážních prvků, to jsou skupiny a části strojů, které mohou být montovány odděleně a nezávisle na ostatních částech výrobku. Členění výrobků na menší celky je obvykle ve shodě s jeho konstrukční dokumentací.

Montážní schéma je výchozím podkladem pro zpracování technologického postupu montáže a dává přehled o vzájemném spojení součástí. Dále by z montážního schématu mělo být patrné jaké součásti a v jakém pořadí mají být vzájemně spojovány, rozmístění součástí pro správnou organizaci montáže, obsahovat čísla výkresů, normy ISO, EN, ČSN, počty kusů aj.

Je podkladem nejen pro řešení konkrétní technologie montáže, ale i pro organizaci a řízení montážního procesu. Obrázek níže znázorňuje jednoduché montážní schéma pneumatického válce.

Obr. 17 Montážní schéma pneumatického válce

Technologický postup montáže

V kusových a malosériových montážích, pro které jsou typické koncentrované operace, není fotografické zobrazení montáže vhodně a ani ekonomické, proto jsou často využívány přímo sestavné výkresy doplněn o technologický postup montáže.

Technologický postup montáže zpravidla obsahuje:

• pořadí jednotlivých operací,

• popis postupu práce v jednotlivých operacích,

• nářadí, přípravky, pomůcky,

• zatřídění práce a normy času (kvalifikační třída pracovníka, jednotkový a dávkový čas aj.).

V sériové a hromadné výrobě, nebo u složitých montážních činností se zpracovávají montážní návodky, které obsahují:

• podrobný popis montážních činností a jejich sled,

• technické parametry pro nářadí a pomůcky,

• náčrtek montážního uzlu,

• dílčí normy času.

Operační návodky se s výhodou užívají zvláště u typových montážních operací (zde je nutné dále stanovit oblast a rozsah použití).

Montážní postup

Typ stroje:

Sestava: Výrobní číslo: Pozice:

Závod: Podsestava: Výrobní číslo: Pozice:

Vypracoval: Datum: Třídicí číslo:

Schválil: Datum:

Pozice: Výkres číslo: Název: Počet ks:

2206 3 08 16 044 Pastorek hřídele 1

2209 ČSN 02 4336 Ložisko 6205 2

2210 4 08 16 045 Ozubené kolo 1

2211 4 08 16 046 Ozubené kolo 1

2212 4 08 16 046 Pero 2

Úkon: Popis práce: Nástroje a pomůcky:

Čas přípravy [min]:

Čas kusový [min]::

1 Příprava součástí na pracovišti 0,5

2 Montáž ložiska poz. 2209 na průměr levé strany poz. 2206

Pákový lis 1,6

3 Montáž pera poz. 2212 do drážky hřídele poz. 2206

Kladívko 0,3

4 Montáž poz. 2210 na průměr součástí poz. 2206

Přípravek 0,4

5 Montáž pera poz. 2212 do drážky hřídele poz. 2206

Kladívko 0,3

6 Montáž poz. 2211 na průměr poz. 2206 suvně 0,4

7 Montáž poz. 2209 na průměr pravé strany poz. 2206

Pákový lis 1,6

8 Kontrola podsestavy 0,4

9 Odložení smontované součásti 0,2

Celkem 5,2

10 % na technologickou přestávku 0,52

Změna: Číslo

změny: Datum: Podpis: Změna: Číslo

změny: Datum: Podpis: Poznámka:

Obr. 18 Příklad technologického postupu montáže

Procesní list montáže

Využívání procesních listů v technické přípravě montáže zatím není příliš rozšířeno, a to i přesto, že se jedná o dokument, který kumuluje řadu výhod montážního postupu a montážního schématu. Procesní list se začíná kreslit v pravém horním rohu. Zde se zaznamená hlavní součást a pod ní se ve svislém směru znázorňují operace, které se na součásti provádějí. Ostatní části se znázorňují vlevo stejným způsobem, když se tyto části přiblíží k hlavní skupině, do které vstupují, znázorní se to spojením obou částí vodorovnou čarou.

Obr. 19 Ukázka části procesního listu montáže

Shrnutí kapitoly

Technická příprava montáže (TPM), konstrukční přípravy montáže (KPM), technologické přípravy montáže (TgPM), montážní schéma, technologický postup montáže, procesní list montáže, montážní návodka.

Kontrolní otázka

1. Co zahrnuje technická příprava montáže (TPM)?

2. Co je to konstrukční příprava montáže (KPM)?

3. Co znamená technologická příprava montáže (TgPM)?

4. Co je montážní schéma?

5. Co by měl obsahovat technologický postup montáže?

6. K čemu se využívá procesní list montáže?

7. Co je to montážní návodka?

5. MONTÁŽNÍ SPOJE A JEJICH KLASIFIKACE


Budete umět:

• Definovat montážní spojení.

• Klasifikovat montážní spoje.

Budete umět

Budete schopni:

• Stanovit ovlivňující faktory na volbu druhu montážního spoje.

Budete schopni

Při montáži se součásti popř. montážní skupiny a podskupiny spojují různými způsoby a za použití četné řady spojovacích prvků. Tyto prvky lze charakterizovat z různých hledisek. V uvedené kapitole bude provedena klasifikace základních spojovacích prvků.

5.1. Montážní spoje



Definovat montážní spoje. Popsat technologické, konstrukční a ekonomické faktory druhů montážních spojů. Vliv kvality obrobení na spojování součástí.

Výklad

Montážní spoj je základem montážního procesu a je místem pohyblivého nebo nepohyblivého styku minimálně dvou součástí. Všechny druhy spojů jsou charakterizovány různými technologickými, konstrukčními a ekonomickými i ekologickými faktory, mezi které zejména patří:

• volba tvaru spojového uzlu,

• stupeň vzájemného pohybu,

• silové poměry a vazby součástí,

• možnost rozebírání součástí,

• technologičnost montáže a demontáže,

• druh kontaktu ploch,

• nutné přídavné materiály na spojení (pájky, lepidla).

• pevnost, chemická stálost.

Při slícování jsou nejdůležitější styčné (slícované) plochy součástí. Tyto plochy mohou být rovinné nebo oblé (zakřivené). Kvalita obrobení dosedací (spojovací) plochy se řídí podle funkce součástí. Pro podřadné účely většinou postačuje hrubší obrobení, naproti tomu lícovací a vodicí plochy, plochy ozubení nebo valivé plochy vyžadují zpravidla jemné opracování ploch. Před spojováním se hotové součásti překontrolují, zda vyhovují požadavkům kladeným na přesnost rozměrů, úchylky tvaru, polohy, jakož i na kvalitu povrchu.

Shrnutí kapitoly

Montážní spoje.

Kontrolní otázka

1. Co to znamená montážní spoj?

2. Co náleží mezi konstrukční faktory montážních spojů?

3. Co náleží mezi technologické faktory montážních spojů?

4. Co náleží mezi ekonomické faktory montážních spojů?

5. Co náleží mezi ekologické faktory montážních spojů?

Úkol k řešení

1. Uveďte praktický příklad montážního spoje.

2. Uveďte praktický příklad konstrukčního faktoru montážních spojů.

3. Uveďte praktický příklad technologického faktoru montážních spojů.

4. Uveďte praktický příklad ekonomického faktoru montážních spojů.

5. Uveďte praktický příklad ekologického faktoru montážních spojů.

5.2. Základní klasifikace montážních spoj ů



Klasifikovat montážní spoje z různých hledisek. Definovat rozebíratelné, podmíněně rozebíratelné a nerozebíratelné spojení. Definovat spojení s bezprostředním nebo zprostředkovaným kontaktem. Definovat spojení pohyblivá a nepohyblivá.

Výklad

Existuje řada klasifikací montážních spojů, například z hlediska konstrukčního, technologického, přístupnosti, ekonomičnosti aj. Mezi základní klasifikace montážních spojů lze vyjmenovat klasifikace:

• spojení rozebíratelné, podmíněně rozebíratelné a nerozebíratelné bez poškození součásti;

• spojení s bezprostředním nebo zprostředkovaným kontaktem; • spojení pohyblivá a nepohyblivá.

Rozebíratelnými spoji jsou například spoje zajišťované šrouby, kolíky, klíny, čepy, pery a mohou se snadno a bez poškození spojovaných i spojovacích součástí uvolnit a znovu spojit. U spojů nerozebíratelných se musí při uvolňování porušit spojovací prvek, např. ustřihnout hlava nýtu po operaci nýtování, náleží sem i operace svařování, lepení, nalisování, pájení, Podmíněně rozebíratelnými spoji rozumíme například spoje lisované. Spojení s bezprostředním kontaktem jsou zajištěna např. ložisky, ozubenými převody, závitovými spojení, atd. Zprostředkovaný kontakt je realizován přes zprostředkující materiál např. svařování, pájení, lepení, atd. Pohyblivá spojení můžeme realizovat přes hřídelové spojky, ložiska, pohybové šrouby aj. Nepohyblivá např. svařováním, pájením, lepením, nalisování s přesahem aj. Na montáži je možno také součásti spojovat přímo (bez zvláštních spojovacích prvků), například svařováním, nalisováním a lepením.

Obr. 20 Základní klasifikace montážních spojů

Shrnutí kapitoly

Spojení rozebíratelné, spojení podmíněně rozebíratelné, spojení nerozebíratelné, spojení s bezprostředním kontaktem, spojení se zprostředkovaným kontaktem, spojení pohyblivá, spojení nepohyblivá.

Kontrolní otázka

1. Co je spojení rozebíratelné?

2. Co je spojení podmíněně rozebíratelné?

3. Co je spojení nerozebíratelné?

4. Co je spojení s bezprostředním kontaktem?

5. Co je spojení se zprostředkovaným kontaktem?

6. Co jsou spojení pohyblivá?

7. Co jsou spojení nepohyblivá?

Úkol k řešení

1. Uveďte praktický příklad rozebíratelného spojení.

2. Uveďte praktický příklad podmíněně rozebíratelného spojení.

3. Uveďte praktický příklad nerozebíratelné spojení.

4. Uveďte praktický příklad spojení s bezprostředním kontaktem.

5. Uveďte praktický příklad spojení se zprostředkovaným kontaktem.

6. Uveďte praktický příklad pohyblivého spojení.

7. Uveďte praktický příklad nepohyblivého spojení.

6. KONTROLA TVARU A VZÁJEMNÉ POLOHY SOU ČÁSTÍ


Budete umět:

• Budete umět rozdělit a označit geometrické tolerance.

• Budete umět stanovit toleranci přímosti, rovinnosti, kruhovitosti, válcovitosti, toleranci profilu podélného řezu, souososti a soustřednosti, souměrnosti, umístění.

Budete umět

Budete schopni:

• Budete schopni definovat základní druhy tolerancí tvaru a polohy.

• Schopni si vyhledat hodnoty všeobecných geometrických tolerancí pro danou třídu přesnosti a měřený rozsah.

Budete schopni

Všeobecně se ve strojírenské výrobě nelze obejít bez tolerování rozměrů. Čtenář bude v této kapitole seznámen se základními druhy geometrických tolerancí tvaru a polohy, které jsou využívány nejčastěji při hodnocení délkových rozměrů.

6.1. Rozdělení a značení geometrických tolerancí tvaru a polohy



Definovat normu popisující geometrické tolerance. Popsat předepisování geometrických tolerancí na výrobních výkresech. Zapsat geometrické tolerance.

Výklad

K přesným hodnotám délkových rozměrů, které definují geometrický tvar součásti, se předepisují hodnoty mezních úchylek. Tyto součásti ovšem nemají přesný geometrický tvar, stejně tak jako nemají absolutně přesné rozměry. Z tohoto důvodu je nutné tolerovat nejen délkové rozměry, ale i geometrický tvar a vzájemnou polohu součástí pomocí příslušných geometrických tolerancí.

Geometrické tolerance zásadně ovlivňují montáž i funkci výsledného zařízení a jsou vždy vztaženy ke dvěma nebo více prvkům. Hodnoty všeobecných geometrických tolerancí pro danou třídu přesnosti a měřený rozsah udává norma ČSN ISO 2678-1.

Obr. 21 Rozdělení a značení geometrických tolerancí Pro předepisování na výrobních výkresech platí následující předepisování viz obrázek níže.

Obr. 22 Správné zapsání geometrické tolerance na výkrese (viz lit. Svoboda, P. – Brandejs J.)

6.2. Základní druhy geometrických tolerancí tvaru a polohy



Definovat tolerance tvaru a polohy. Vysvětlit a prakticky znázornit tolerance tvaru a polohy.

Výklad

6.2.1. Tolerance tvaru

Přímost

Toleranční pole tvoří dvě navzájem rovnoběžné přímky ve vzdálenosti t. Měřená součást je vyhovující, pokud její povrchová linie leží mezi těmito hraničními přímkami, nebo se jich nanejvýš dotýká. Vzdálenost „t“ – udává velikost tolerančního pole.

Příklad Tolerance Znázornění

Obr. 23 Příklad znázornění přímosti (lit. společnosti HOMMEL CS s.r.o.)

Obr. 24 Vysvětlení a praktický příklad předpisu přímosti

Rovinnost

Toleranční pole tvoří dvě navzájem rovnoběžné roviny ve vzdálenosti t. Měřená součást je vyhovující, pokud její plocha leží v tolerančním poli, které je definované těmito rovinami.

Příklad Tolerance Znázornění

Obr. 25 Příklad znázornění rovinnosti (lit. společnosti HOMMEL CS s.r.o.)

Obr. 26 Vysvětlení a praktický příklad předpisu rovinnosti

Date post:	23-Oct-2020
Category:	Documents
Upload:	others
View:	2 times
Download:	0 times

Studijni opora - Zaklady montaze - vsb.czprojekty.fs.vsb.cz/459/ucebniopory/Zaklady_montaze.pdf ·...

Documents